2019/4/2 2021/2/15 三角比 三角形に関する三角比の定理として重要なものに 正弦定理 余弦定理 があり,[正弦定理]は 前回の記事 で説明しました. [余弦定理]は直角三角形で成り立つ[三平方の定理]の拡張で,これがどういうことか分かれば,そう苦労なく余弦定理の公式を覚えることができます. なお,[余弦定理]には実は 第1余弦定理 第2余弦定理 の2種類があり, いま述べた[三平方の定理]の進化版なのは第2余弦定理の方です. この記事では,第2余弦定理を中心に[余弦定理]について解説します. 解説動画 この記事の解説動画をYouTubeにアップロードしています. この動画が良かった方は是非チャンネル登録をお願いします! 単に 余弦定理 といえば,ここで説明する 第2余弦定理 を指すのが普通です. 余弦定理の考え方 余弦定理は以下の通りです. [(第2)余弦定理] $\tri{ABC}$について,$a=\mrm{BC}$, $b=\mrm{CA}$, $c=\mrm{AB}$とする.また,$\theta=\ang{A}$とする. このとき,次の等式 が成り立つ. この余弦定理で成り立つ等式は一見複雑に見えますが,実は三平方の定理をふまえるとそれほど難しくありません. 三平方の定理の４通りの美しい証明 | 高校数学の美しい物語. その説明のために,三平方の定理を確認しておきましょう. [三平方の定理] $\ang{A}=90^{\circ}$の$\tri{ABC}$について,$a=\mrm{BC}$, $b=\mrm{CA}$, $c=\mrm{AB}$とする. 三平方の定理は余弦定理で$\theta=90^\circ$としたものになっていますね. つまり,$\ang{A}$が直角でないときに,どのようになるのかを述べた定理が(第2)余弦定理です. そして 三平方の定理($\ang{A}=90^\circ$)の場合 余弦定理($\ang{A}=\theta$)の場合 に成り立つ等式を比べると $a^{2}=b^{2}+c^{2}$ $a^{2}=b^{2}+c^{2}-2bc\cos{\theta}$ ですから, 余弦定理の場合は$-2bc\cos{\theta}$の項が三平方の定理に付け加えられているだけですね. つまり,$\ang{A}$が$90^\circ$から$\theta$に変わると,三平方の定理の等式が$-2bc\cos{\theta}$分だけズレるということになっているわけです.
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三辺の長さがわかっている三角形の面積の出し方。 三平方の定理を利用して 方程式 をつくり、高さを求める。 △ABCの面積を求めよ。 9cm 10cm 11cm A B C x y D 頂点Aから辺BCに垂線をおろしその交点をDとする。 ADの長さをx, DCの長さをyとする。 △ABDで三平方の定理を使うと 9 2 =(10−y) 2 +x 2 ・・・① △ADCで三平方の定理を使うと 11 2 =x 2 +y 2 ・・・② ②を変形してx 2 =11 2 −y 2 これを①に代入すると 9 2 =(10−y) 2 +11 2 −y 2 81=100−20y+y 2 +121−y 2 20y=100+121−81 20y=140 y=7 これを②に代入すると 11 2 =x 2 +7 2 x 2 =121−49 x 2 =72 x=±6 2 x>0よりx=6 2 よって面積は 10×6 2 ÷2=30 2 答 30 2 cm 2 練習 ≫ 学習 コンテンツ 練習問題 各単元の要点 pcスマホ問題 数学の例題 学習アプリ 中1 方程式 文章題アプリ 中1数学の方程式文章題を例題と練習問題で徹底的に練習
今回は『三平方の定理』という単元を 基礎から解説していきます。 三平方の定理は、いつ習う? 学校によって多少の違いはありますが 大体は3年生の3学期に学習します。 中3の終盤に学習するにも関わらず 入試にはバンバンと出題されてきます。 入試に出てきたけど 習ったばかりで理解が浅かった… と、ならないように 早めに学習して理解を深めておきましょうね。 では、三平方の定理の基本公式 解説していくよ~! 三平方の定理とは 三平方の定理とは、直角三角形において 斜辺の長さの2乗は、他の辺の長さの2乗の和に等しくなる。 というものです。 文章だけでは、難しく見えますが 非常に単純な定理です。 このように 斜辺の2乗の数と 他の辺を2乗して足した数が等しくなるのです。 直角三角形であれば、必ずこうなります。 では、この定理を使うと どんな場面で役に立つかというと このように 直角三角形の2辺の長さがわかっていて 残り1辺の長さを求めたいときに本領を発揮します。 三平方の定理に当てはめてみると このような関係の式が作れます。 あとは、この方程式を解いていきましょう。 $$x^2=9^2+12^2$$ $$x^2=81+144$$ $$x^2=225$$ $$x=\pm 15$$ \(x>0\)なので (長さを求めてるんだからマイナスはありえないよね) $$x=15$$ このように x の長さは15㎝だと求めることができました! めちゃめちゃ便利な公式だよね 長さを調べるのに、ものさしがいらないなんて! それでは、三平方の定理に慣れるために いくつかの練習問題に挑戦してみましょう。 演習問題で理解を深める! 次の図の x の値を求めなさい。 (1)答えはこちら 三平方の定理に当てはめてみると あとは計算あるのみ $$x^2=6^2+8^2$$ $$x^2=36+64$$ $$x^2=100$$ $$x=\pm 10$$ \(x>0\)なので $$x=10$$ (2)答えはこちら こちらも三平方の定理に当てはめていくのですが 斜辺の場所に、ちょっと注意です。 斜辺は直角の向かいにある辺のことだからね! 斜辺は斜めになっている辺…と覚えてしまうと ワケがわからなくなってしまうから気を付けてね。 では、あとは方程式を解いていきましょう。 $$9^2=x^2+7^2$$ $$81=x^2=49$$ $$x^2=81-49$$ $$x^2=32$$ $$x=\pm \sqrt{ 32}$$ $$x=\pm 4\sqrt{2}$$ \(x>0\)なので $$x=4\sqrt{2}$$ (2)答え $$x=4\sqrt{2}$$ 特別な直角三角形 では、三平方の定理はもうバッチリかな?
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